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电解铜箔设备、配件及耗材供应商状况
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电解生箔工序及表面处理工序对产品质量的控制是关键。目前国内的生箔机及表面处理设备主要是从日本韩国引进,如日本三船、韩国pnt等。
生箔机及表面处理设备目前从国产化来看,已经趋于成熟,相关设备商及关键配件商如上海佰晟、西安航天机械、洪田机械、思德胶辊、诺庆胶辊等均可以提供相关配套装置,这些企业同时在国内用户中取得了大批量的应用,如宁德时代、花园、江东电子、嘉元科技等公司。铜箔生产厚度方面均能满足6μm厚度产品。同时,国内相关设备商在发展技术的同时,也注重知识产权的保护,多数厂家对自己的先进技术都进行了专利申请。
下面我们对电解铜相关设备及生产工艺原理做简要介绍。
1. 溶铜原理:
1.1造液
造液〔生成硫酸铜液),在造液槽中通过对硫和铜料,在加热条件下的化学反应,并进行多道过滤,生成成硫酸铜液,再用专用泵打入电解液储槽中。成硫酸铜液,再用专用泉打入电解液儲槽中。
1.2.溶铜罐和储液罐
在溶铜罐中主要通过控制溶铜罐内反应物的量和反应温度来控制电解液中的Cu2+和H+的含量,主要手段是按时添枞电解铜板、循环使用电解液、添加浓硫酸、换热器换热、自然对流添加空气等,最终产生铜箔生产所需的电解液。储液罐是用来暂时存储溶铜罐流下来的电解液和少量毛箔机回流的部分电解液的,同时也为溶铜提供反应所需的H2S04。在储液罐和溶铜罐间循环后电解液中H+浓度会降低,而毛箔回流电解液中含有较高浓度的H+从血维持了反应所需的H+浓度,确保反应按设定手艺方向进行。储液罐的出口与污液槽相连,电解液通过溢流管流到污液槽内。
1.3.污液槽
污液槽是用来储存储液罐溢流过来的电解液和毛箔机列回流的部分电解液及净液槽溢流过来的电解液的。污液槽内的温度是通过板式换热器来调控的,控制在50℃~60℃。污液槽基本上是整个溶铜工序中容积最大的部分,它在整个电解液的循环过程中可以起到缓冲的作用,对于保持工艺的持续稳定性起到重要作用。CL-是电解液中的一项重要的添加剂,它可以直接影响到毛箔的性状,可以避免电镀过程中电解铜箔表面所产生的针孔现象,及提高镀层整平性,降低镀层的内应力。
1.4.大过滤器
大过滤器过滤是应用物理吸附的原理,利用活性炭和硅藻十的孔隙率大,比表面积大,吸附能力强的特点对电解液进行净化。活性炭过滤器的介质是活性炭,它是由木炭、优质煤或各种果壳等经高温焙烧和活化制成。活性炭中有很多毛细孔连通,因此比表面积人,据泖试,1克活性炭有500-1000m2的表面积。这些微孔有强烈的吸附作用,能够吸附、去除水中的色素、有机物、余氯、胶体和微生物等,从而提高水的透明度、降低浊度等。
硅藻土是古代单细胞硅藻遗骸沉积物,具有质轻、多孔、高强、耐磨、吸附及填充等一列优良性能,同时还具有良好的化学稳定性。其常用于过滤、吸附、填充、载体等方面。
1.5.净液槽和高位槽
净液槽内的电解液是经过大过滤器过滤后的较洁净电解液。为保持工艺的持续稳定性,净液槽的液位控制在一定范围,为此净液槽设有浮力式液面指示器,便于检查液位。当液位过高时,净液槽的电解液会溢流回到污液槽,这就要求净液槽的液位高度要比污液槽的高。
高位槽的主要作用是使进入毛箔机的电解液具有稳定的流速(或流量)。流量的人小主要山高位槽和电解槽间的势能差来决定,同时还可以通过转子流量计来力日以调节。经泵从净液槽打入到高位槽的电解液在高位槽内始终保持一定的高度,而多余的电解液又回流到净液槽内,经高位槽后的电解液再加入一定量的明胶后流向棉芯过滤器。
1.6.明胶槽和棉芯过滤器
明胶水溶性蛋白质混合物,它山皮肤、韧带、肌腱中的胶原经酸或碱部分水解或在水中煮沸血产生,无色或微黄透明的脆片或粗粉状,在35~40℃水中溶胀形成凝胶(含水为自重5~10倍)。在电解液中加入明胶的目的是作为整平剂改善电解铜箔表而的粗糙度。明胶的作用机理是一个抑制作用:在微观粗糙表面上,谷处扩散层的有效厚度大于峰处,整平剂(分子或离子)进入谷处的扩散速度小于进入峰处的扩散速度,这样峰处整平剂的浓度人于谷处整平剂浓度,造成峰处对Cu2+放电的抑制作用大于谷处,从而达到了整平效果。
棉芯过滤器相当于电解液净化的二级过滤系统。它的过滤动力来自于高位槽与电解槽的位。一般情况下一台毛箔机对应二台棉芯过滤器,这样便于更换棉芯。棉芯过滤器主要过滤一些机械杂质。
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